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<title>Go 切片这道题，吵了一个下午！ - 花落雨忧</title>

<meta property="og:title" content="Go 切片这道题，吵了一个下午！ - 花落雨忧">



    



    
    <meta property="description" content="大家好，我是煎鱼。
前几天听到咱 Go 读者交流群里的小伙伴私聊我，表示他们在群里一直在讨论一个问题 slice 相关的问题，众说纷纭。
今天和各位小伙伴们一起来研究一下，避免后续又踩一遍坑，共同进步！
[&amp;hellip;] 引起群内大范围讨论的代码如下：
[&amp;hellip;] func main() { sl := make([]int, 0, 10) var appenFunc = &amp;hellip;">
    <meta property="og:description" content="大家好，我是煎鱼。
前几天听到咱 Go 读者交流群里的小伙伴私聊我，表示他们在群里一直在讨论一个问题 slice 相关的问题，众说纷纭。
今天和各位小伙伴们一起来研究一下，避免后续又踩一遍坑，共同进步！
[&amp;hellip;] 引起群内大范围讨论的代码如下：
[&amp;hellip;] func main() { sl := make([]int, 0, 10) var appenFunc = &amp;hellip;">
    






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            <p class="tagline">思所及 力所行 方为真.</p>
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                            <article>
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                                        <h2 class="post-title">
                                            <a href="/posts/posts/go/slice-discuss/">Go 切片这道题，吵了一个下午！</a>
                                        </h2>
                                        
                                        <div class="post-byline">Published on
                                            <a class="date" href="javascript:;">2021/12/31</a>
                                            
                                            
                                            
                                            
                                            
                                        
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                                    <div class="post-content">
                                        <p>大家好，我是煎鱼。</p>
<p>前几天听到咱 Go 读者交流群里的小伙伴私聊我，表示他们在群里一直在讨论一个问题 slice 相关的问题，众说纷纭。</p>
<p><img src="https://files.mdnice.com/user/3610/f2cedcdf-8f6e-42f9-9009-6f1ee0f74f91.png" alt="来自煎鱼的聊天记录"></p>
<p>今天和各位小伙伴们一起来研究一下，避免后续又踩一遍坑，共同进步！</p>
<h2 id="问题代码">问题代码</h2>
<p>引起群内大范围讨论的代码如下：</p>
<div class="highlight"><pre tabindex="0" style="color:#f8f8f2;background-color:#272822;-moz-tab-size:4;-o-tab-size:4;tab-size:4;"><code class="language-golang" data-lang="golang"><span style="display:flex;"><span><span style="color:#66d9ef">func</span> <span style="color:#a6e22e">main</span>() {
</span></span><span style="display:flex;"><span>	<span style="color:#a6e22e">sl</span> <span style="color:#f92672">:=</span> make([]<span style="color:#66d9ef">int</span>, <span style="color:#ae81ff">0</span>, <span style="color:#ae81ff">10</span>)
</span></span><span style="display:flex;"><span>	<span style="color:#66d9ef">var</span> <span style="color:#a6e22e">appenFunc</span> = <span style="color:#66d9ef">func</span>(<span style="color:#a6e22e">s</span> []<span style="color:#66d9ef">int</span>) {
</span></span><span style="display:flex;"><span>		<span style="color:#a6e22e">s</span> = append(<span style="color:#a6e22e">s</span>, <span style="color:#ae81ff">10</span>, <span style="color:#ae81ff">20</span>, <span style="color:#ae81ff">30</span>)
</span></span><span style="display:flex;"><span>		<span style="color:#a6e22e">fmt</span>.<span style="color:#a6e22e">Println</span>(<span style="color:#a6e22e">s</span>)
</span></span><span style="display:flex;"><span>	}
</span></span><span style="display:flex;"><span>	<span style="color:#a6e22e">fmt</span>.<span style="color:#a6e22e">Println</span>(<span style="color:#a6e22e">sl</span>)
</span></span><span style="display:flex;"><span>	<span style="color:#a6e22e">appenFunc</span>(<span style="color:#a6e22e">sl</span>)
</span></span><span style="display:flex;"><span>	<span style="color:#a6e22e">fmt</span>.<span style="color:#a6e22e">Println</span>(<span style="color:#a6e22e">sl</span>)
</span></span><span style="display:flex;"><span>	<span style="color:#a6e22e">fmt</span>.<span style="color:#a6e22e">Println</span>(<span style="color:#a6e22e">sl</span>[:<span style="color:#ae81ff">10</span>])
</span></span><span style="display:flex;"><span>}
</span></span></code></pre></div><p>你认为程序的输出结果是什么？</p>
<p>是如下的答案：</p>
<pre tabindex="0"><code>[]
[10 20 30]
[]
[]
</code></pre><p>对吗？</p>
<p>看上去很有道理，但错了。正确的结果是：</p>
<pre tabindex="0"><code>[]
[10 20 30]
[]
[10 20 30 0 0 0 0 0 0 0]
</code></pre><p>这下可把大家整懵了，为什么输出 <code>sl</code> 和 <code>sl[:10]</code> 的结果差别这么大，这与预期的输出结果不一致。</p>
<p>群内小伙伴的问题更明确了，疑惑点是：</p>
<div class="highlight"><pre tabindex="0" style="color:#f8f8f2;background-color:#272822;-moz-tab-size:4;-o-tab-size:4;tab-size:4;"><code class="language-golang" data-lang="golang"><span style="display:flex;"><span>	<span style="color:#a6e22e">fmt</span>.<span style="color:#a6e22e">Println</span>(<span style="color:#a6e22e">sl</span>)     
</span></span><span style="display:flex;"><span>	<span style="color:#a6e22e">fmt</span>.<span style="color:#a6e22e">Println</span>(<span style="color:#a6e22e">sl</span>[:<span style="color:#ae81ff">10</span>]) 
</span></span></code></pre></div><p>上述代码中，<strong>为什么第一个 <code>sl</code> 打印结果是空的，第二个 <code>sl</code> 给索引位置就能打印出来</strong>？</p>
<p>也有小伙伴不断在尝试 <code>sl[:10]</code> 以外的输出，有没有因为一些边界值改变而导致不行。</p>
<p>例如：</p>
<div class="highlight"><pre tabindex="0" style="color:#f8f8f2;background-color:#272822;-moz-tab-size:4;-o-tab-size:4;tab-size:4;"><code class="language-golang" data-lang="golang"><span style="display:flex;"><span><span style="color:#a6e22e">fmt</span>.<span style="color:#a6e22e">Println</span>(<span style="color:#a6e22e">sl</span>[:])
</span></span></code></pre></div><p>你认为这个对应的输出结果是什么？</p>
<p>是如下的答案：</p>
<pre tabindex="0"><code>[10 20 30 0 0 0 0 0 0 0]
</code></pre><p>对吗？</p>
<p>看上去很有道理，但错了。正确的结果是：</p>
<pre tabindex="0"><code>[]
</code></pre><p>是没有任何元素输出，这下大家更懵了。为什么 <code>sl[:]</code> 的输出结果为空？</p>
<p>再看看变量 <code>sl</code> 的长度和容量：</p>
<pre tabindex="0"><code>fmt.Println(len(sl), cap(sl))
</code></pre><p>输出结果：</p>
<pre tabindex="0"><code>0 10
</code></pre><p>长度竟然是 0 &hellip;迷了？</p>
<h2 id="挖掘原因">挖掘原因</h2>
<h3 id="三个问题">三个问题</h3>
<p>在研究了问题代码的表象后，我们要进一步的挖掘问题的原因。</p>
<p>请思考如下三个问题：</p>
<ol>
<li>为什么打印 <code>sl[:10]</code> 时，结果包含了 10 个元素，还包含了函数闭包中插入的 10, 20, 30，之间有什么关系？</li>
<li>为什么打印 <code>sl</code> 变量时，结果为空？</li>
<li>为什么打印 <code>sl[:]</code> 时，结果为空。但打印 <code>sl[:10]</code> 就正常输出？</li>
</ol>
<h3 id="了解底层">了解底层</h3>
<p>要分析起源，我们就必须要再提到 slice（切片）的底层实现，slice 底层存储的数据结构指向了一个 array（数组）。</p>
<p>如下：</p>
<p><img src="https://files.mdnice.com/user/3610/6a025aba-38f0-4ac5-92bb-515d05adeb68.png" alt="slice 和 array 的友谊小船"></p>
<p>对应的 Slice 在运行时的表现是 SliceHeader 结构体，定义如下：</p>
<div class="highlight"><pre tabindex="0" style="color:#f8f8f2;background-color:#272822;-moz-tab-size:4;-o-tab-size:4;tab-size:4;"><code class="language-golang" data-lang="golang"><span style="display:flex;"><span><span style="color:#66d9ef">type</span> <span style="color:#a6e22e">SliceHeader</span> <span style="color:#66d9ef">struct</span> {
</span></span><span style="display:flex;"><span> <span style="color:#a6e22e">Data</span> <span style="color:#66d9ef">uintptr</span>
</span></span><span style="display:flex;"><span> <span style="color:#a6e22e">Len</span>  <span style="color:#66d9ef">int</span>
</span></span><span style="display:flex;"><span> <span style="color:#a6e22e">Cap</span>  <span style="color:#66d9ef">int</span>
</span></span><span style="display:flex;"><span>}
</span></span></code></pre></div><ul>
<li>Data：指向具体的底层数组。</li>
<li>Len：代表切片的长度。</li>
<li>Cap：代表切片的容量。</li>
</ul>
<p>核心要记住的是：slice 真正存储数据的地方，是一个数组。slice 的结构中<strong>存储的是指向所引用的数组指针地址</strong>。</p>
<h3 id="分析原因">分析原因</h3>
<p>在了解 slice 的底层后，我们需要来分析问题的起源，也就是那段 Go 程序。</p>
<p>我们关注到 <code>appenFunc</code> 变量，他其实是一个函数，并且结果中我们所看到的 10, 20, 30，也只有这里有插入的动作。因此这是需要分析的。</p>
<p>如下：</p>
<div class="highlight"><pre tabindex="0" style="color:#f8f8f2;background-color:#272822;-moz-tab-size:4;-o-tab-size:4;tab-size:4;"><code class="language-golang" data-lang="golang"><span style="display:flex;"><span><span style="color:#66d9ef">func</span> <span style="color:#a6e22e">main</span>() {
</span></span><span style="display:flex;"><span>	<span style="color:#a6e22e">sl</span> <span style="color:#f92672">:=</span> make([]<span style="color:#66d9ef">int</span>, <span style="color:#ae81ff">0</span>, <span style="color:#ae81ff">10</span>)
</span></span><span style="display:flex;"><span>	<span style="color:#66d9ef">var</span> <span style="color:#a6e22e">appenFunc</span> = <span style="color:#66d9ef">func</span>(<span style="color:#a6e22e">s</span> []<span style="color:#66d9ef">int</span>) {
</span></span><span style="display:flex;"><span>		<span style="color:#a6e22e">s</span> = append(<span style="color:#a6e22e">s</span>, <span style="color:#ae81ff">10</span>, <span style="color:#ae81ff">20</span>, <span style="color:#ae81ff">30</span>)
</span></span><span style="display:flex;"><span>	}
</span></span><span style="display:flex;"><span>	<span style="color:#a6e22e">appenFunc</span>(<span style="color:#a6e22e">sl</span>)
</span></span><span style="display:flex;"><span>	<span style="color:#a6e22e">fmt</span>.<span style="color:#a6e22e">Println</span>(<span style="color:#a6e22e">sl</span>)
</span></span><span style="display:flex;"><span>	<span style="color:#a6e22e">fmt</span>.<span style="color:#a6e22e">Println</span>(<span style="color:#a6e22e">sl</span>[:<span style="color:#ae81ff">10</span>])
</span></span><span style="display:flex;"><span>}
</span></span></code></pre></div><p>但为什么在 <code>appenFunc</code> 函数中所插入的 10, 20, 30 元素，就跑到外面的切片 <code>sl</code> 中去了呢？</p>
<p>这其实结合 slice 的底层设计和函数传递就明白了，<strong>在 Go 语言中，只有值传递</strong>：</p>
<p><img src="https://files.mdnice.com/user/3610/3d2999da-e405-4a42-ba37-858487052c3b.png" alt=""></p>
<p>具体可详见我之前写的《<a href="https://mp.weixin.qq.com/s/qsxvfiyZfRCtgTymO9LBZQ">又吵起来了，Go 是传值还是传引用？</a>》，有明确分析和说明。</p>
<p>实质上在调用 <code>appenFunc(sl)</code> 函数时，<strong>实际上修改了底层所指向的数组</strong>，自然也就会发生变化，也就不难理解为什么 10, 20, 30 元素会出现了。</p>
<p>那为什么 <code>sl</code> 变量的长度是 0，甚至有人猜测是不是扩容了，这其实和上面的问题还是一样，因为是值传递，自然也就不会发生变化。</p>
<p>要记住一个关键点：<strong>如果传过去的值是指向内存空间的地址，是可以对这块内存空间做修改的</strong>。反之，你也改不了。</p>
<p>至此，也就解决了我们的第一个大问题。</p>
<h3 id="切片小优化">切片小优化</h3>
<p>还剩下两个大问题，这似乎用上面的结论没法完整解释。虽说程序是诱因，但这块最直接的影响是和切片访问的小优化有关。</p>
<p>常用的访问切片我们会用：</p>
<pre tabindex="0"><code>s[low : high]
</code></pre><p>注意这里是：low、high。可没有用 len、cap 这种定性的词语，也就代表着这里取的值是可变的。</p>
<p>当是切片（slice）时，表达式 <code>s[low : high]</code> 中的 high，<strong>最大的取值范围对应着切片的容量（cap），不是单纯的长度（len）</strong>。因此调用 <code>fmt.Println(sl[:10])</code> 时可以输出容量范围内的值，不会出现越界。</p>
<p>相对的 <code>fmt.Println(sl)</code> 因为该切片 len 值为 0，没有指定最大索引值，high 则取 len 值，导致输出结果为空。</p>
<p>至此，第二和第三个大问题就解决了。</p>
<p>注：访问元素的定位在 Go 编译期就确定的了，相关逻辑可以在 compile 相关的代码中看到。</p>
<h2 id="总结">总结</h2>
<p>在今天这篇文章中，我们结合了 Go 语言中切片的基本底层原理、值传递、边界值取值等进行了多轮探讨。</p>
<p>我们要牢记：<strong>如果传过去的值是指向内存空间的地址，是可以对这块内存空间做修改的</strong>。这在多种应用场景下都是适用的。</p>
<p><strong>所谓的最大取值范围</strong>，除非官方给你写定 len 或 cap，否则不要过于主观的认为，因为他<strong>会根据访问的数据类型和访问定位等改变</strong>。</p>
<p>注：欢迎大家一起多多讨论，加我微信号：cJY0728，备注：加群。我拉你进读者交流群，和大家一起捣鼓技术，突破自己。</p>
<h2 id="参考">参考</h2>
<ul>
<li>来自读者 1v1 私聊</li>
<li>来自 Go 读者群</li>
</ul>


                                        
                                        
                                        
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                <a href="https://github.com/idoubi/gonews"
                    target="_blank">gonews</a>: &nbsp;Daily news for golang<br>
                
                <a href="https://github.com/idoubi/sql2struct"
                    target="_blank">sql2struct</a>: &nbsp;Generate go struct according to SQL<br>
                
                <a href="https://github.com/idoubi/goz"
                    target="_blank">goz</a>: &nbsp;Request library used in golang<br>
                
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